上海市复兴高级中学2021届高三上学期10月月考化学试题（解析版）

这是一份上海市复兴高级中学2021届高三上学期10月月考化学试题（解析版），共18页。试卷主要包含了 石油裂解的主要产物是， 关于晶体的叙述中，正确的是等内容，欢迎下载使用。
相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Cl-35.5
一、选择题
1. 我国科学家研制出CO2与H2合成甲醇高效催化剂。下列有关说法错误的是（ ）
A. 有利于减排CO2B. 反应生成甲醇和水
C. 有利于碳资源循环利用D. 提高了甲醇的平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.用CO2生产甲醇，有利于减排CO2，故A正确；
B. 根据质量守恒知反应生成甲醇和水，故B正确；
C. CO2与H2合成甲醇，甲醇在燃烧后生产二氧化碳，所以有利于碳资源循环利用，故C正确；
D. 催化剂只能加快反应速率，对甲醇的平衡转化率没有影响，故D错误，
故选D。
2. 石油裂解的主要产物是
A. 煤焦油B. 乙烯C. 汽油D. 煤炭
【答案】B
【解析】
【详解】石油的裂解就是深度裂化，石油中的烃分子断裂成以乙烯为主的小分子的过程，其目的是为了获得有机化工的基础原料，裂解气的主要成分是乙烯、丙烯和丁二烯等，其中乙烯的含量是最高的，答案为B；
3. 下列物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是
A. 乙烯B. 苯C. 甲苯D. 甲酸乙酯
【答案】B
【解析】
【详解】A．乙烯中含碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故A不选；
B．苯中不存在单双键交替的结构，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B符合题意；
C．甲苯中甲基能被酸性高锰酸钾氧化为羧基，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C不选；
D．甲酸乙酯中含有醛基，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D不选。
答案选B。
4. 下列含氮微粒的化学用语表达正确的是
A. 氮-14原子：B. 氮原子的轨道表示式：
C. 氨气的电子式：D. 氮气的结构式：NN
【答案】D
【解析】
【分析】根据常用化学用语的含义和书写规范分析。
【详解】A项：氮-14原子即，A项错误；
B项：据洪特规则，氮原子2p能级的3个电子应分占不同的轨道，且自旋方向相同，B项错误；
C项：氨分子中，氮原子上有一对孤对电子，C项错误；
D项：氮气的电子式中，两个氮间有三对共用电子对，D项正确。
本题选D。
【点睛】电子式中只写出原子的最外层电子，内层电子因不参与反应而省略。将电子式中的共用电子对改为短线、孤电子对省略，即得结构式。
5. 关于乙醛，下列化学用语正确的是
A. 官能团 —COHB. 比例模型
C. 最简式 C2H4OD. 结构式 CH3CHO
【答案】C
【解析】
【详解】A．醛基中H原子与C原子形成共价键，故醛基的结构简式为﹣CHO，故A错误；
B．用小球和小棍表示的模型为球棍模型，故为球棍模型不是比例模型，故B错误；
C．各原子的最简单的整数比为最简式，则C2H4O可为有机物的最简式，故C正确；
D．用一条短线来代替一对共用电子对所得到的式子为结构式，故为乙醛的结构式，故D错误。
故答案为C。
6. 实验室常用CS2溶解自磷(P4)或硫磺(S8)，下列对于CS2推测错误的是
A. 是极性分子B. 沸点高于CO2
C. 不能燃烧D. 分子中共用电子对偏向S
【答案】A
【解析】
【详解】A．非极性分子的溶质极易溶于非极性分子的溶剂，CS2溶解硫磺（S8）或白磷（P4），硫磺和白磷是非极性分子，根据相似相溶原理知，CS2为非极性分子，故A错误；
B．分子晶体熔沸点与其相对分子质量成正比，还与氢键有关，这两种物质都是分子晶体，且二硫化碳相对分子质量大于二氧化碳，所以CS2的沸点高于CO2，故B正确；
C．CO2在空气中不能燃烧，所以二硫化碳能在空气中不能燃烧，故C正确；
D．在同一种化合物中，电负性大的元素显负化合价，电负性小的元素显正化合价，元素的电负性越大其非金属性越强，该化合物中C为+4价、S为-2价，所以非金属性S＞C，分子中共用电子对偏向S；故D正确。
答案选A。
7. 关于晶体的叙述中，正确的是
A. 原子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高
B. 分子晶体中，分子间的作用力越大，该分子越稳定
C. 分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高
D. 某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A． 原子晶体中，熔化要破坏共价键，共价键的键能越大，熔、沸点越高，故A正确；
B． 分子晶体中，分子间的作用力越大，熔沸点越高，分子的稳定性由分子内共价键强弱来决定，故B错误；
C． 分子晶体中，分子间的作用力越大，熔、沸点越高，共价键的键能越大，分子越稳定，故C错误；
D． 某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体可能是离子晶体，也可能是分子晶体，故D错误；
故选A。
8. 短周期非金属元素甲～戊在元素周期表中位置如表所示，分析正确的是
A. 非金属性：甲0、Q2HBr，Cl原子的半径较小，H-Cl的键长较短，键能较大，HCl的热稳定性更强 ④. 共价 ⑤. 2Cl--2e-→Cl2↑ ⑥. H2、NaOH ⑦.
【解析】
【分析】（1）根据Cl原子的最外层电子数写出最外层电子排布式；
（2）热稳定性与分子内部化学键的强弱有关；
（3）分子晶体受热易升华；
（4）电解饱和食盐水时阳极发生氧化反应生成氯气，阴极发生还原反应生成氢气和氢氧化钠；
（5）根据氧化还原反应中得失电子守恒写出氧化还原方程式。
【详解】（1）Cl原子最外层有7个电子，最外层电子排布式为3s23p5；与电子排布式相比，轨道表示式增加了对核外电子运动状态中自旋方向描述，故答案为：3s23p5；自旋方向；
（2）与Br原子相比Cl原子的半径较小，H-Cl的键长较短，键能较大，HCl的热稳定性更强，故答案为：热稳定性：HCl>HBr，Cl原子的半径较小，H-Cl的键长较短，键能较大，HCl的热稳定性更强；
（3）氯化铁受热会发生升华现象说明氯化铁的熔沸点较低为分子晶体，为共价化合物，故答案为：共价；
（4）电解饱和氯化钠溶液时阳极发生反应：2Cl--2e→Cl2↑；阴极发生反应：，故答案为：2Cl--2e→Cl2↑；H2、NaOH；
（5）ClO2与水中的MnCl2反应生成MnO2和盐酸，ClO2中Cl元素化合价下降作氧化剂，MnCl2中Mn元素化合价升高作还原剂，根据得失电子守恒写出单线桥：，故答案为：。
22. 随着科学技术的发展和环保要求不断提高，CO2的捕集利用技术成为研究的重点，完成下列填空：
I．目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的化学反应方程式为：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。已知：H2的体积分数随温度的升高而增加。
(1)在恒容密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2并发生上述反应。300℃下，CO2物质的量浓度c(CO2)随时间t变化的曲线如下图所示。
此条件下反应前20s的平均速率v(H2)=_________(用含a、b的代数式表示)。当混合气体的某项物理量保持不变时，可认为反应达到了平衡状态，该物理量可能是_________(选填编号)。
a．压强 b．密度 c．平均摩尔质量 d．颜色
(2)若温度从300℃升至400℃，重新达到平衡。判断下列表格中各物理量的变化(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)相同温度下，反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度(单位：ml/L)如下表：
c、d、m、n与x、y、z、w之间的关系式为_________。
II．工业上常用高浓度的K2CO3溶液捕捉CO2，得KHCO3溶液，再利用电解法使K2CO3溶液再生，其装置示意图如下所示。
电源b极为______极。阴极区的电极反应式是________。K2CO3溶液再生原理可以用总反应方程式表示为：__________。
【答案】 ①. ml/(L∙s) ②. ac ③. 增大 ④. 增大 ⑤. 减小 ⑥. 减小 ⑦. ⑧. 正 ⑨. ； ⑩. 4KHCO32K2CO3+2CO2↑+2H2↑+O2↑
【解析】
【详解】I.(1)由图示可知，该反应前20s物的量浓度的变化量为：，则，由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，；由反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)可知，该反应的正反应为气体体积减小的反应，
a． 容器容积不变，该反应的正反应为气体体积减小的反应，故压强是一个变化的量，故压强不变，可判断反应达到平衡状态；
b． 反应物和生成物均为气体，气体的总质量不变，容器容积不变，则密度始终不变，则密度不变，不能说明该反应是否达到平衡状态；
c． 气体的总质量不变，气体总物质的量随着反应进行减小，故平均摩尔质量是一个变化的量，则平均摩尔质量不变时，能说明该反应达到平衡状态；
d． 反应物和生成物均为气体且均为无色气体，则颜色一直不变，故不能说明该反应是否达到平衡状态；故选ac；
(2)由反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)中，H2的体积分数随温度的升高而增加可知该反应为放热反应，温度升高，正逆反应速率加快；平衡逆向移动，平衡常数随温度的升高而减小，CO2转化率随温度的升高而减小；
(3)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)可知，，，由于K只与温度有关，温度不变；
II. 由图示可知，b极生成氧气，发生氧化反应，由电解池的工作原理阳极发生氧化反应可知，b为阳极，与电源的正极相连，电源b极为正极；阴极为水电离出的氢离子得电子被还原，发生还原反应，电极反应式为：，同时发生反应，使K2CO3再生；阳极水电离出的氢氧根离子放电生成氧气，发生反应、，则总反应方程式为：4KHCO32K2CO3+2CO2↑+2H2↑+O2↑。
23. 咖啡酸乙酯具有抗炎作用且有治疗自身免疫性疾病的潜力，其合成路线如图所示：
完成下列填空：
(1)写出反应所需试剂与条件：反应①：_______；反应②：_______。
(2)E中含氧官能团的名称是________；反应②所属反应类型是________。
(3)反应④进行一段时间以后，检验是否有产物F生成的实验方法为：(不考虑吡啶的干扰)________。
(4)芳香族化合物M是H的同分异构体，1ml M与足量碳酸氢钠溶液反应生成2ml CO2，M苯环上的一溴取代产物只有两种。写出M可能的一种结构简式：________。
(5)结合题示信息，写出以甲醇和丙二酸()为原料，合成丙烯酸(CH2=CHCOOH)的合成路线(其它无机试剂任选)________。
【答案】 ①. NaOH、水、加热 ②. Cu、O2、加热 ③. 醛基 ④. 氧化反应 ⑤. 取样，滴加溴水，若溴水褪色，则说明有F生成 ⑥. ⑦.
【解析】
【分析】属于卤代烃，在氢氧化钠的水溶液中水解生成，发生催化氧化生成，继续氧化生成，和反应生成，发生取代反应生成，脱羧得到，与乙醇发生酯化生成，据此解答。
【详解】(1)反应①为卤代烃水解，所需条件为：NaOH、水、加热；反应②为的催化氧化反应，所需条件为：Cu、O2、加热，故答案为：NaOH、水、加热；Cu、O2、加热；
(2)E为，含氧官能团是醛基；反应②为的催化氧化反应，所以反应类型是氧化反应，故答案为：醛基；氧化反应；
(3)反应④为和反应生成，由于生成了碳碳双键，能使溴水褪色，所以取样，滴加溴水，若溴水褪色，则说明有F生成，故答案为：取样，滴加溴水，若溴水褪色，则说明有F生成；
(4) H为，芳香族化合物M是H的同分异构体，1ml M与足量碳酸氢钠溶液反应生成2ml CO2，则M分子中含有两个羧基，不含碳碳双键，其中一溴取代产物只有两种，说明是对称结构，符合要求，故答案为：；
(5) 甲醇在铜的催化下发生氧化反应生成甲醛，甲醛与在吡啶的催化下发生反应生成CH2=C(COOH)2，CH2=C(COOH)2发生脱羧反应生成丙烯酸CH2=CHCOOH，合的合成路线为，故答案为：。
【点睛】同分异构体的书写，要根据题目要求，但重点考虑对称结构和一些特殊的结构。
24. 食盐是应用广泛的化工原料。在中学化学实验室里也时常见到食盐的身影。某小组同学用食盐水进行了以下两个化学实验。完成下列填空：
(1)按下图装置进行实验，试管内液面出现的自色固体是____。试管内液面上升的原因是____。
(2)证明生成的卤代烃(假设为一氯甲烷)中含氯元素的实验的操作为：______。
(3)写出检验第一步反应的化学方程式：_____。
某同学采用如下装置对氯碱工业中电解食盐水的条件进行探究，记录如下：
注：电解电压：开始发生电解反应时的电压。
(4)对比实验I和II的阴、阳极气体体积比，推测实验I阳极可能有其它气体生成，这种气体的化学式为_______。解释实验IV更有利于节能降耗的原因：_________。
(5)根据以上探究，提出氯碱工业中电解食盐水反应条件控制的建议：______。
【答案】 ①. NaCl ②. 反应生成了液态卤代烃与极易溶于水的HCl，导致试管内压强减小，液面上升 ③. 取样，加入过量NaOH溶液，并加热一段时间；再滴加过量稀HNO3至溶液呈酸性，再滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则说明生成的卤代烃含氯元素 ④. ⑤. O2 ⑥. IV中采用了有利于H2析出的铁阴极(或导电性较强的铁作阴极) ⑦. 采用饱和食盐水；溶液保持较高温度；研发有利于H2析出的阴极材料；用铁棒作阴极等
【解析】
【分析】（1）甲烷和氯气发生取代反应生成氯化氢气体易溶于水，氯离子浓度增大会析出氯化钠晶体；取代反应生成的氯化氢易溶于水，导致试管中压强减小；
（2）电解饱和的氯化钠相当于电解水，根据图表数据分析实验的目的是探究电极材料、溶液浓度、温度、电压对电解结果的影响，采用控制变量法进行分析。
【详解】（1）甲烷和氯气发生取代反应生成氯化氢气体易溶于水，氯离子浓度增大会析出氯化钠晶体，试管内液面出现的白色固体是NaCl； 试管内液面上升的原因是：CH4与Cl2发生取代反应生成的氯化氢易溶于水，导致试管中气体体积减小，试管内压强减小，故答案为：NaCl；反应生成了液态卤代烃与极易溶于水的HCl，导致试管内压强减小，液面上升；
（2）证明生成的卤代烃中含氯元素的方法：取样，加入过量NaOH溶液，并加热一段时间；再滴加过量稀HNO3至溶液呈酸性，再滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则说明生成的卤代烃含氯元素；故答案为：取样，加入过量NaOH溶液，并加热一段时间；再滴加过量稀HNO3至溶液呈酸性，再滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则说明生成的卤代烃含氯元素；
（3）检验卤素原子的第一步反应为水解反应，一氯甲烷在NaOH溶液中加热，生成甲醇和氯化钠，化学方程式为：；故答案为：；
（4）电解饱和的氯化钠相当于电解水，阳极失电子发生氧化反应，则2H2O-4e-=4H++O2↑，故气体的化学式为O2；因为IV中采用了有利于H2析出的铁阴极，因此更有利于节能降耗；故答案为：O2；IV中采用了有利于H2析出的铁阴极(或导电性较强的铁作阴极)；
（5）电解食盐水条件控制的建议有采用饱和食盐水，溶液保持较高温度，应用不参与反应的金属电极(如Fe)等，故答案为：采用饱和食盐水；溶液保持较高温度；研发有利于H2析出的阴极材料；用铁棒作阴极等。
【点睛】考查甲烷取代反应产物分析判断、电极原理、化学方程式、电极方程式的书写，离子的检验以及电解食盐水条件控制等，控制变量法分析为解题的关键。
甲
乙
丙
丁
戊
A
B
C
D
v正
v逆
平衡常数K
CO2平衡转化率α
_____
____
_____
_____
c(CO)2
c(H2)
c(CH4)
c(H2O)
平衡I
c
d
m
n
平衡II
x
y
z
w
装置
编号
条件控制
测定结果
电极材料
溶液浓度
温度/℃
电解电压/V
气体V阴：V阳
阴极
阳极
I
C
C
1ml/L
25
8
>1：1
II
饱和
25
5
≈1：1
III
饱和
50
4
≈1：1
IV
Fe
C
饱和
50
3.5
≈1：1